크라프트펄프법 (Kraft Pulping Process)

산림학
한 줄 정의: 수산화나트륨과 황화나트륨을 이용한 알칼리성 약액으로 목재의 리그닌을 화학적으로 용해하여 섬유를 분리하는 대표적인 화학펄프 제조 공정이다.

쉽게 풀면

화학 약품으로 나무의 딱딱한 성분을 녹여내서 섬유만 분리하는 펄프 제조 방법이에요.

왜 중요한가

세계 화학펄프 생산의 대부분을 차지하는 공정으로, 거의 모든 수종에 적용 가능하고 약품 회수와 흑액 연소로 에너지를 자급하는 구조 덕분에 대규모 펄프 공장의 표준이 되었습니다. 펄프 연구에서는 수종별 리그닌 제거율과 섬유 강도, 최근에는 흑액에서 리그닌·헤미셀룰로스를 회수하는 바이오리파이너리 전환이 핵심 주제입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

크라프트펄프법 적용 시 증해 조건에 따른 펄프 수율과 잔류리그닌 함량의 변화를 분석하였다.

약품 처리 조건에 따라 얻어지는 펄프의 양과 남아있는 딱딱한 성분의 양이 어떻게 달라지는지 분석했다는 뜻이다.

크라프트펄프법으로 얻은 흑액을 회수보일러에서 연소해 약품을 재생하는 공정 효율을 분석하였다.

펄프를 만들고 남은 폐액에서 약품을 다시 뽑아 쓰는 회수 공정이 크라프트법 경제성의 핵심임을 설명하는 문장이다.

조금 더 깊게 보면

탈리그닌이 강해 섬유 강도는 높지만 수율은 기계펄프보다 크게 낮고 표백 전 색이 짙어 후속 표백 공정이 필수라는 점에서 비용과 환경 부하가 따릅니다. 황 화합물에 의한 악취는 회수 기술로 크게 줄었지만 입지 갈등의 원인으로 남아 있습니다. 원료 특성에서는 도관을 가진 활엽수재와 침엽수재의 섬유 길이 차이가 제품 용도를 갈라 놓습니다. 공정에서 나오는 흑액은 리그닌과 약품이 섞인 폐액이지만 열량이 높아 회수보일러에서 태워 증기와 전력을 자체 생산하는 데 쓰이며, 이 에너지 자립 구조가 크라프트법이 대규모 설비로 발전한 핵심 이유로 꼽힙니다. 펄프 수율이 기계펄프보다 낮다는 것은 같은 원목에서 얻는 종이 원료의 양이 적다는 뜻이므로, 원료 효율성 측면에서는 오히려 불리한 공정이라는 점을 함께 봐야 합니다.

주의할 점

크라프트펄프법은 섬유 강도가 우수하지만 공정 중 발생하는 황 화합물로 인한 악취와 폐수 처리 문제를 함께 고려해야 한다. 크라프트펄프법은 섬유 강도가 우수하지만 공정 중 발생하는 황 화합물로 인한 악취와 폐수 처리 문제를 함께 고려해야 한다. 표백 공정에서 염소계 표백제를 쓰면 유해 부산물이 생길 수 있어 최근에는 산소나 과산화수소를 이용한 무염소 표백으로 전환하는 추세다. 표백 공정을 거치지 않은 미표백 크라프트지는 포장재로, 표백 제품은 인쇄용지로 쓰이는 등 후공정 여부가 최종 용도를 가른다.

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